[发明专利]碱金属卤化物掺杂的二价金属氟化物的催化剂组合物的制备方法和氟化烯烃的制备方法

说明书

相关发明的交叉引用

本申请要求2007年12月18日提交的美国临时专利申请，申请号为No.61/012,566的优先权，其在此以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及一种碱金属卤化物掺杂的二价金属氟化物的催化剂组合物的制备方法。本发明还涉及一种采用该催化剂组合物来制备氟化烯烃的方法。

背景技术

2，3，3，3-四氟丙烯(1234yf)，是一种表现出低全球变暖潜力的氢氟烯烃(hydrofluoroolefin)，其可用于多种用途，例如，用作制冷剂、发泡剂、溶剂、清洁剂和大分子化合物的单体。

一种1234yf的制备方法需要1，1，1，2-四氟-2-氯丙烷(244bb)的脱氯化氢作用(dehydrochlorination)。2007年7月6日提交的U.S.临时申请60/958,468公开了在掺杂有碱金属卤化物的二价金属氟化物催化剂的存在下，244bb脱氯化氢制备1234yf的方法。

因此需要工业可行的掺杂碱金属卤化物的二价金属氟化物的催化剂的制备方法。

发明内容

根据本发明，提供了一种制备催化剂组合物的方法。该催化剂组合物用式MX/M′F₂表示。MX是碱金属卤化物。M是选自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺的碱金属离子。X是选自F^-、Cl^-、Br^-和I^-的卤素离子。M′F₂是二价金属氟化物。M′是二价金属离子。该方法包括如下步骤：(a)将一定量的碱金属卤化物溶于一定量的溶剂中，溶剂的数量足以基本上溶解或增溶(solubilize)碱金属卤化物以形成碱金属卤化物溶液；(b)将一定量的二价金属氟化物加入到碱金属卤化物溶液中，以形成碱金属卤化物和二价金属氟化物的浆液；以及(c)从浆液中除去基本上所有的溶剂，以形成碱金属卤化物和二价金属氟化物的固体物质。

根据本发明，提供了一种制备催化剂组合物的方法。该方法包括如下步骤：(a)将一定量碱金属的氢氧化物、氧化物或碳酸盐加入到卤化氢的水溶液中，反应以形成碱金属卤化物的水溶液；(b)将一定量的二价金属的氢氧化物、氧化物或碳酸盐加入到氟化氢的水溶液中，反应以在其中形成二价金属氟化物沉淀；(c)混合该碱金属卤化物溶液和该二价金属氟化物沉淀以形成含水浆液；以及(d)从含水浆液中除去水以形成固体物质。

进一步的本发明还提供了一种制备氟化烯烃的方法。该方法包括在以式MX/M′F₂表示的有效催化量的催化剂组合物的存在下，氯氟烃(hydrochlorofluorocarbon)的脱氯化氢的步骤，其中氯氟烃在邻近的碳原子上含有至少一个氢和至少一个氯。MX是碱金属卤化物。M是选自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺的碱金属离子。X是选自F^-、Cl^-、Br^-和I^-的卤素离子。M′F₂是二价金属氟化物。M′是二价金属离子。

具体实施方式

催化剂组合物，即本发明的方法的有用产品，是碱金属卤化物和二价金属氟化物的组合/混合物，其可用下式表示：

MX/M′F₂

其中MX是碱金属卤化物；M是选自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺的碱金属离子。X是选自F^-、Cl^-、Br^-和I^-的卤素离子。X优选F-和Cl^-。M′F₂是二价金属氟化物。M′是二价金属离子。M′优选地选自Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺。M′最优选是Mg²⁺。

该催化剂组合物可备选地用下式来表示：